基于改进EMD的多绳摩擦提升机载荷信息特征提取

石瑞敏,杨兆建

(太原理工大学机械工程学院,山西太原 030024)

基于改进EMD的多绳摩擦提升机载荷信息特征提取

石瑞敏,杨兆建

(太原理工大学机械工程学院,山西太原 030024)

为解决多绳摩擦提升机有效提升载荷的间接识别问题,提出了一种基于振动信号分析处理的特征提取方法。该方法以主轴装置轴承处水平振动信号为对象,利用改进的经验模式分解(EMD)方法将振动信号分解为若干有效固有模态函数(IMFs),改善了经典EMD方法模态混叠与端点效应现象,选取各阶IMF的能量、方差贡献率与能量矩作为特征值,探讨了特征值与提升机有效载荷之间的内在联系。结果表明,该方法中分析信号的获取不改变提升机主轴系统结构,不影响提升机正常运行,易于实现长期在线监测,便于大量基础数据的采集,为提升载荷定量识别积累了样本数据。所选取的3个特征值从大小、权重及分布的角度较好地反映了提升载荷特征信息。

改进EMD;提升载荷;特征提取;振动分析

矿井提升设备作为煤矿生产中联系井上井下的纽带,是关系生产与人员安全的关键设备之一,一旦出现故障将造成巨大的经济损失甚至人员的伤亡。在诸类安全事故中,由于过装或未卸净引起的过卷、滑动甚至坠罐,以及由于罐道劣变等引起的卡绳、松绳甚至断绳等安全事故时有发生,而这些故障都可以直接或间接的由提升载荷反映出来。目前对提升载荷的动态检测方法主要有压轮法与直接测量法,前者通过将压轮推向工作过程中的钢丝绳,测得提升钢丝绳对压轮作用的压力从而计算得到提升载荷,在调整钢丝绳张力差方面得到了较好的应用效果[1]。……